除湿手册—除湿方法

基于冷却的除湿

直接膨胀系统冷冻液体系统除湿 – 再加热系统性能限制

干燥剂除湿机

液体喷雾塔 固体填料塔 旋转水平床 多个垂直床 旋转Honeycombe®

比较除湿机

标准单位大小 交付露点 安装成本 运营成本

三种方式从空气,以除去水分:通过将其冷却至予冷凝水蒸汽,通过增加其总压力-还会引起冷凝 – 或将空气吹过干燥剂,干燥剂会通过蒸汽压力的差异从空气中吸收水分。

有关基于压力的除湿的信息可以在涉及压缩空气的参考文献中找到。由于本手册涉及环境压力湿度控制。第三章将讨论
冷却和干燥剂除湿技术 – 它们如何工作,它们如何彼此不同以及哪些可以有利地应用。

基于冷却的除湿

通过将空气冷却到露点以下,水分凝结,空气被除湿。

大多数人都熟悉冷凝原理。当空气冷却到其露点温度以下时,水分会凝结在最近的表面上。通过冷却和冷凝过程对空气进行除湿。去除的水分量取决于冷却空气的冷量 – 温度越低,空气越干燥。

制冷剂冷凝回液体,将热量释放到通过冷凝器盘管的空气中这是大多数商业和住宅空调系统背后的工作原理。制冷系统冷却空气,将一些水分作为冷凝水排出,并将较冷,较干燥的空气送回空间。该系统基本上将来自除湿空气的热量泵送到另一个位置的不同气流,使用制冷剂 气体来传递热量。

机械冷却系统制冷系统非常有效地将热量从一个气流传递到另一个气流 – 冷却一个并加热另一个气流。这是大多数基于冷却的
除湿系统的基础。

液体制冷剂储存通过首先将其热能转移到膨胀气体 – 制冷剂 – 从冷却盘管内部冷却空气,从除湿空气中除去热量。该线圈被称为蒸发器,线圈内部原因,制冷剂被蒸发并从膨胀液体到气体。为了使气体在线圈内膨胀,需要通过冷却通过线圈的空气来获得热量。

制冷剂气体从冷却盘管送到压缩机,压缩机的压力大大增加 – 比离开蒸发器盘管时大5到10倍。因此,气体体积小得多,但压缩使其温度升高。例如,气体吸收空气中的热量后可能已经达到60°F

在蒸发器盘管的另一侧,但在压缩之后,制冷剂气体可以是200°F或更高。现在必须从制冷剂中除去热量 – 以及压缩过程中产生的热量。这是通过使气体通过第二个线圈来实现的。

这个线圈 – 称为冷凝器– 位于调节空间之外,在一个可以将热量排放到空气中而不会引起问题的地方。这些单元通常位于建筑物外或屋顶上。压缩的热制冷剂冷凝回到盘管内的液体中,并且其在除湿空气中开始的热量被传递到冷凝器盘管另一侧的空气中。冷却的制冷剂液体现在可以返回到冷却原始气流的盘管。当液体再次膨胀回到蒸发器盘管内的气体时,它从该气流中收集更多的热量并且循环重复。

图3.3除湿的空气路径冷却系统首先将空气冷却至露点 – 相对湿度为100%。在那之后,进一步冷却去除水分。空气冷却得越多,它就越干燥。

这个过程非常有效。效率的共同衡量标准是性能系数,即从除湿空气流中除去的能量除以为完成转移到冷凝器气流所投入的能量。这种传递能量包括压缩机能量加上推动空气通过两个线圈的风扇能量。许多电驱动制冷系统具有2.0至4.5的性能系数,也就是说系统移动的电能是其消耗的电能的两倍至四倍半- 这是非常有利的比率。

通过空气冷却除湿可以在精神度图表上说明,使用与我们在第二章中使用的相同条件下的空气–70 °F和50%相对湿度。

当空气从70°F冷却到51°时,不会除去水分。但是当空气温度为51°时,它会饱和 – 相对湿度为100% – 如果它进一步冷却,它的水分就必须从空气中冷凝出来。如果我们将空气从51°冷却到45°,我们将通过冷凝去除11粒水分- 空气已经除湿。

实现冷却除湿的实际硬件非常多样化。世界各地正在使用数千种不同的压缩机,蒸发器和冷凝器组合。但湿度控制系统的设计者有三种基本设备配置,包括:

•直接膨胀冷却

•冷却液冷却

•除湿+再加热

直接扩展系统使用前一个示例中概述的系统配置。制冷剂气体直接膨胀到空气冷却盘管中,从空气流中除去热量。住宅空调
和商业屋顶冷却组件通常是直接扩展- 有时称为 – 型单元,如图3.2所示。

制冷剂 – 水热交换器

由制冷系统冷却的水通过冷却盘管循环,冷却盘管使空气冷却和除湿。

制冷剂

液体制冷剂储存

冷冻水泵

冷冻液体冷却系统

蒸发制冷剂可以冷却液体而不是空气。然后将液体用于冷却空气。该设计可以在不冻结冷凝水的情况下冷却接近32°F的空气,并且当必须通过单个制冷系统冷却许多不同的气流时,其具有均衡压缩机和冷凝器上的负载的优点。

冷却液体系统使用制冷剂气体来冷却液体,然后液体循环通过冷却盘管以冷却被除湿的空气。根据由制冷剂气体冷却的流体,这种机器通常被称为冷冻水,乙二醇冷却器或盐水冷却器系统。这与操作在商业和机构建筑中如此常见的水冷却器的基本配置相同。虽然有成千上万家小冷却系统像水冷却器,空调应用中,这些往往是更复杂,比替代昂贵。因此,冷冻液体系统更常用于可以获得的大型装置中与DX系统相比,安装成本和运行效率的优势。

除湿 – 再加热系统可以使用直接膨胀或冷却液体来冷却空气,但是在冷却之后,空气在返回到空间之前被再次加热。大多数住宅除湿机使用此配置。它们在家电商店出售,用于地下室和潮湿的房屋。除湿 – 再加热系统的商业和工业版本用于游泳池,窑炉和更衣室 – 高温,高湿度环境。

除湿 – 再热系统可以使用冷却系统的基本操作特性来实现高效率。如果所有其他变量都是常数,则机械冷却过程在以下情况下更有效:

•冷凝器空气温度低。

•冷却盘管空气温度很高。

除湿 – 再加热系统

大多数小型住宅除湿机使用冷却再加热示意图来去除空气中的水分。对于高温和湿度水平,该布置特别有效,因为它将制冷剂冷凝器置于蒸发器的下游。再热能量基本上是自由的,并且冷凝器在来自蒸发器盘管的低温空气中最有效。

除湿 – 再热系统的典型配置将制冷剂冷凝器盘管直接放置在冷却盘管的下游。这是理想的,因为冷却盘管后的低空气温度使制冷剂冷凝器非常有效。再热能量基本上是自由的,因为它被冷却过程排出热量。来自工艺外部的昂贵的额外能量被最小化。当进入的空气既温暖又非常潮湿,并且所需的离开空气露点也很高时,除湿 – 再加热系统是从空气中除去水分的有效且成本有效的方法。该设计师是明智的,其中可以使用这种方法。然而,当冷却过程冻结空气中的水分而不是简单地将其冷凝成液体时,该技术的一些限制出现。

冷冻冷凝水对冷却系统造成两个问题。首先,霜使制冷剂与通过线圈的空气隔离,这减少了热传递。其次,霜冻物理堵塞线圈,减少气流。最终霜冻阻挡了所有气流,并且除湿停止。冷却低于32°F的空气的系统包括除霜系统,以熔化来自盘管的冷冻冷凝物。当线圈除霜时,除湿和冷却停止。

专门设计的DX除湿系统将空气冷却至43°F至45°F之间的水平。在该点之下,霜线开始在线圈的部分上形成,随着气流变得缓和而缓慢地扩散通过线圈。一些设计技术还可以将冷却温度降至43°F以下而不会结霜,但在部分负载条件下系统可能变得非常难以控制。困难源于系统继续以固定量冷却空气的趋势。例如,进入75°F的空气可能会冷却到55° – 温度差异为20°
。但如果不仔细控制系统,进入50°F的部分空气将冷却到30°,这会冻结线圈中的冷凝水。

冷却液体除湿系统在低温下比DX冷却系统更容易控制,因为进入和离开冷却盘管的流体之间的差异较小。为例如,所述冷却器可以提供32°F的液体空气冷却线圈。

可以在40°F返回冷水机组。这可以提供35° 的平均出风温度。相比之下直接膨胀系统可能需要产生20°F的温度,因为制冷剂会按顺序膨胀到线圈中实现相同的35°F平均离开空气条件。这意味着线圈表面的一部分将低于32°F,并且在该点处将形成霜。

冷却系统的特定除湿能力高度依赖于硬件细节,并且概括可能是误导的。对于工程师来说,只要冷却系统在高温下有效除湿,就足够了,当使用冷却系统干燥低于40°F 露点的空气时,需要采取特殊的预防措施。

干燥剂除湿机

■3.6 干燥剂除湿机与基于冷却的除湿器完全不同    

干燥剂不是冷却空气以冷凝其水分,而是通过在干燥剂表面形成低蒸气压的区域来吸收空气中的水分。水在空气中施加的压力较高,因此水分子从空气移动到干燥剂,空气被除湿。

实际上,大多数固体材料都可以吸收水分。例如,像尼龙这样的塑料可以吸收高达6%的水蒸气干重。石膏建筑板也可以储存大量的水蒸气,金属上的氧化层在适当的条件下吸引并保持少量的水蒸气。这些材料和商业干燥剂之间的区别在于容量。设计用于水蒸汽收集的干燥剂在水蒸气中吸引并保持其干重的10%至10,000%以上,而其他材料具有低得多的水分容量。

干燥剂的基本特征是它们的低表面蒸气压。如果干燥剂是冷却和干燥的,它的表面蒸汽压力低,它可以吸收空气中的水分,空气在潮湿时具有高蒸气压。在干燥剂变湿和变热后,其表面蒸汽压力高,并且会向周围空气释放水蒸气。根据蒸气压差异,蒸汽从空气移动到干燥剂并再次返回。

干燥剂除湿器利用改变的蒸汽压力连续干燥空气,该重复循环由左边的简化平衡图描述。干燥剂在第一点开始循环。它的
表面蒸汽压低,因为它干燥而凉爽。当干燥剂从周围空气中吸收水分时,干燥剂表面会变为第二点所述的状态。它的蒸气压
现在等于周围空气的蒸气压,因为干燥剂是湿润和温暖的。在第二点,干燥剂不能收集更多的水分,因为表面和空气中的蒸汽之间没有压力差。
然后将干燥剂从潮湿空气中取出,加热,并放入不同的气流中。干燥剂表面蒸汽压力现在非常高 – 高于周围空气 – 因此水分从表面移动到空气中以平衡压差。在第三点,干燥剂是干燥的,但由于它是热的,它的蒸汽压力仍然太高而不
能从空气中收集水分。为了恢复其低蒸气压,干燥剂被冷却 – 将其返回到图中的第一点并完成循环,以便它可以再次收集水分。

热能驱动循环。加热干燥剂以驱除其表面的湿气(点2至点3)。然后冷却干燥剂以恢复低蒸气压(点3至点1)。当干燥剂具有高的水分容量和低的质量时,该方法的效率提高。理想的干燥剂除湿器将具有无限高的表面积用于收集水分,并且具有无限低的质量,因为所需的加热和冷却能量与干燥剂的质量和向干燥剂呈现干燥剂的机器的质量成正比。。与其容量相比,干燥剂组件越重,其能量越多将采取改变其温度 – 这实现了除湿。

干燥剂可以是固体或液体 – 两者都可以收集水分。例如,相机外壳和消费电子盒内的小包通常含有硅胶,一种固体干燥剂。此外,三乙二醇 – 一种类似于汽车防冻剂的液体 – 是一种强效的吸湿剂,可以吸收水分。液体和固体干燥剂的行为方式相同 – 它们的表面蒸气压是其温度和水分含量的函数。

干燥剂通过吸收或吸附起作用对于系统设计者来说通常不重要,但存在区别,工程师应该意识到这两个术语之间的区别。

到目前为止,我们已经讨论了干燥剂的功能。现在我们将研究被除湿的空气会发生什么。当从空气中除去水分时,反应释放出热量。

当热量被反应消耗时,这仅仅是蒸发的反应。在基于冷却的除湿系统中,除湿的加热效果不太明显,因为热量立即被
冷却盘管除去。

潜在的显热转换

图3.7除湿的空气路径

当水分从空气中除去时,其焓保持恒定,因此其显热温度升高。事实上,过程空气的焓- 空气被除湿 – 实际上略有增加。这是因为在许多除湿器中,来自干燥剂再活化的少量余热可以被带入干燥空气流中。

干燥剂之间的一个细微区别是它们对水分的反应。有些人只是像海绵收集水一样收集水 – 水被保持在材料表面和狭窄的通道中通过海绵。这些干燥剂被称为吸附剂,并且主要是固体材料。硅胶是固体吸附剂的一个例子。其他干燥剂在收集水分时会发生化学或物理变化。这些被称为吸收剂,通常是液体,或在吸收水分时变成液体的固体。氯化锂是一种湿法盐,通过吸收收集水蒸气,氯化钠- 普通食盐 – 是另一种。

转移到空气和干燥剂中,因此处理空气通常离开除湿器比进入干燥剂单元时更加温暖。温度升高与从空气中去除的水分量成正比- 空气离开除湿机的干燥程度越高,它就越温暖。

观察湿度图上的过程,很明显干燥除湿与冷却除湿有何不同。使用我们先前的空气在70°F和50%相对湿度下进入除湿器的例子,干球温度随着水分的下降而升高,因此空气的总能量(焓)保持不变。实际上,由于从再生过程传递到空气中的废热,总能量实际上略微增加。在许多应用中 – 特别是产品干燥和未加热的储存 – 干燥空气的温度升高是理想的。在其他情况下,
额外的显热不是优势,因此干燥空气在之前被冷却被送到使用地点。

干燥剂除湿机有五种典型的设备配置:

•液体喷雾塔

•固体填料塔

•旋转水平床

•多个垂直床

•旋转Honeycombe®

每种配置都有优点和缺点,但所有类型的干燥剂除湿器已被广泛应用。

液体喷雾塔除湿机

这些装置就像空气清洗器,除了它们将液体干燥剂喷射到工艺空气中而不仅仅是水。来自除湿过程的热量和水分被转移到干燥剂中。通过外部冷却系统排出热量,并且在干燥剂再生器中排出水分,再次浓缩稀释的干燥剂溶液。

喷雾式除湿机的功能与空气清洗器非常相似,除了水之外,这些单元将液体干燥剂喷射到被干燥的空气中,这被称为处理空气。干燥剂吸收空气中的水分并落到油底壳中。将液体喷回空气中,并继续吸收水分,直到水位控制表明它应该干燥并重新浓缩。然后排出部分溶液并通过加热器循环。将温暖的干燥剂喷入第二条气流,称为再活化空气。水分离开干燥剂并移至空气中。

图中的数字显示了硬件如何使用干燥剂平衡特性首先从处理空气中除去水,然后从干燥剂中除去水。在调节器中,干燥剂吸收水,变得更加温暖并且在蒸汽压力上升 – 在平衡图上从点1 移动到点2。油槽中的干燥剂位于图表中的第2点 – 干燥剂溶液吸收了大量的水,其表面蒸汽压力太高而无法吸引更多蒸汽。当稀释的干燥剂通过加热器时,其蒸气压升高,当喷射到再活化空气中时,高压迫使水从干燥剂中流出并进入空气中。这对应于在平衡图上的点2和点3之间移动。

当干燥剂从再生器返回到贮槽时,它是干燥浓缩的 – 但由于它是温暖的,所以仍然具有高蒸气压。为了冷却干燥剂,将部分液体从贮槽中拉出并通过连接到冷却系统或冷却塔的热交换器循环。然后干燥剂从平衡图上的点3移动到点1 。它的蒸气压很低,因为它既干又凉,所以它可以通过调节器循环回来吸收更多的水分。

液体喷雾塔除湿机具有一些独特的有利特性。除湿在热力学上非常优雅,因为干燥剂仅被加热或冷却到实现所需除湿所需的最小值。此外,当该过程需要恒定的湿度并且入口空气是干燥的时,可以将水添加到干燥剂溶液中,因此调节剂将用作加湿器
而不是除湿器。额外的液体也可以再生并送到储罐,在相当于冰储存系统的占地面积的20%以内提供能量储存。此外,由于液体干燥剂与空气接触,因此除去颗粒以及水蒸气。

液体喷雾除湿机通常布置在大型中央系统中,而不是用于小空间的小型独立式单元。这部分是因为它们往往比固体干燥剂单元更复杂,但也因为大型系统可以设计成具有连接到单个再生器的多个调节器单元。这种配置类似于机械制冷系统,其中多个蒸发器连接到单个冷凝器。对于具有多个除湿系统的大型建筑物,这可以具有第一成本的优点,但是以控制的复杂性为代价。

液体系统的潜在缺点包括响应时间,维护和较小单元的首次成本。由于干燥剂溶液可以分布在整个长管道系统和大型储备池中,因此系统可能需要时间来响应快速变化的内部水分负荷或不同的必要出口条件 – 例如在环境模拟室中发生。但对出口条件的缓慢响应也意味着对入口变化的响应缓慢 – 这可能是一个优势。大量的再循环干燥剂保护内部过程免受天气湿度的快速变化。

维护方式各不相同,但有些液体干燥剂具有腐蚀性,因此需要更多关注。此外,在低湿度水平下,一些液体干燥剂可以快速干燥,这意味着必须仔细观察液体水平以避免干燥剂凝固。

包装塔除湿机

气流通过大容器的颗粒状固体干燥剂。干燥剂通过不同的热气流干燥,该干燥的气流在干燥剂饱和后吹扫容器。该系统经常用于压缩空气,加压工艺气体,有时甚至是需要除湿的液体。在环境压力应用中不太常见。

在填料塔除湿机中,将固体干燥剂如硅胶或分子筛装入立式塔中。处理空气流过塔,将其水分释放到干燥的干燥剂中。在干燥剂已经被水分饱和之后,将处理空气转移到第二干燥塔,并且用小的再活化气流加热第一塔并清除其水分。

通过加热和冷却再活化并处理气流,在固体干燥塔中驱动干燥剂循环的热能被添加到过程中。换句话说,当必须加热饱和干燥剂以提高其表面蒸汽压力(平衡图上的点2至点3 )时,热量通过热再活化空气传递给干燥剂。同样,当必须冷却热干燥干燥剂以降低其蒸汽压力(点3至点1)时,冷却的处理空气从床中除去热量。

由于干燥和再活化在分开的密封隔室中进行,因此填充塔除湿器经常用于干燥加压的工艺气体。实际上,相同的配置用于干燥液体化学品和气体。当大量的干燥剂装入塔中时,该过程可以达到非常低的露点 – 在许多情况下低于-40°F。用于压缩空气的干燥剂除湿器通常是填充塔型。

虽然配置允许非常低的露点,但填料塔设计也可导致出口条件的变化。当干燥剂首次暴露于过程气流时,它可以深深地干燥空气。后来,由于其水分容量充足,空气不会干得那么多。如果改变出口条件会在过程中引起问题,则可以提供控制以确保在过程空气条件变得太湿之前更换塔。

随着工艺气流要求变得更大,填充塔除湿器变得非常大,因为空气速度通常保持很低。由于两个原因,低空气速度是必要的。高速会导致通过床的空气分布不均匀,因为潮湿的空气将“隧穿”通过干燥剂。而且,空气速度必须保持较低以避免提升干燥剂,干燥剂然后会撞击其他颗粒和除湿器容器的壁。这种冲击会破坏干燥剂,干燥剂会以细尘的形式从装置中吹出。

工程师会发现,这些类型的单位中经常使用非常小的,低露点的空气流和工艺气体干燥applica- 蒸发散• 他配置提供这些situa-补偿优点蒸发散是偏移尺寸和能耗的缺点出现在大气流,高露点,大气压应用。

在该装置中,干燥的颗粒状干燥剂保持在一系列浅的多孔托盘中,这些托盘在过程和反应气流之间连续旋转。当托盘旋转通过处理空气时,除湿剂吸附水分。然后托盘旋转到再激活气流中,该气流加热干燥剂,升高其蒸气压并将水分释放到空气中。

旋转水平床含有干燥干燥剂的托盘在加工和再活化气流之间缓慢旋转。尽管必须注意避免潮湿气流和干燥气流之间的泄漏,但设计成本低廉。

干燥剂含水量与填充塔一样,过程和再活化空气加热并冷却干燥剂以驱动吸附 – 解吸循环。在过程方面,干燥剂开始干燥 – 刚刚离开反应侧。但是重新激过程中的干燥剂仍然很温暖。在通过过程侧的最初几度旋转期间,干燥剂被处理空气冷却。这对应于平衡图上从点3到点1 的变化。然后干燥剂干燥剩余的处理空气并吸收水分 – 图1中的点1到点2。当托盘旋转到热的反应空气中时,干燥剂被加热并释放水分 – 点2到平衡图上的第3点。

设计是模块化的。为了增加容量,制造商可以增加旋转托盘的直径,使得它们将保持更多的干燥剂,或者增加堆叠在另一个上面的床的数量。如果干燥剂通过托盘均匀地加载,则旋转的水平床提供相当恒定的出口水分水平,并且与双塔单元相比,可以在更少的地面空间中实现高的气流容量。另一方面,由于托盘永远不会被填满绝对在床的顶部 – 干燥剂在使用中稍微沉淀 – 在干燥剂上方的托盘内从潮湿的再活化侧到干燥过程侧的泄漏。

为了避免这种泄漏,旋转床设计通常以平行而非逆流配置来布置过程和再激活气流。这使得单元的过程和再激活侧之间的压力保持相等,这减少了泄漏并改善了性能。该技术仍然具有局限性,并且这些单元对进入的再激活空气的湿度条件比一些其他设计更敏感。而且,过程和再激活气流的并联布置不像逆流布置那样节能。因此,与其他设计相比,这些单元的再激活能耗可能非常高。

针对这些限制,旋转水平床设计提供了低的首次成本。设计简单,可扩展且易于生产。虽然干燥剂会破裂并带入气流,但可以通过拆卸床来重新填充。在能源成本不高的情况下,或者在绝对值上不代表大量资金的情况下 – 例如在小型除湿机中 – 这些单元的低成本可能抵消其高昂的运营成本。

垂直布置颗粒状干燥剂床而不是平板托盘结合了填料塔和旋转托盘除湿器的优点。虽然设计包括更复杂的部件,但是增加的第一成本抵消了比填充塔或旋转卧式床单元更低的操作成本。

近年来,制造商将填充塔和旋转水平床设计的更好特征结合在一种非常适合大气压除湿应用的布置中,但是可以实现低露点。单塔或双塔由具有八个或更多塔的圆形转盘代替,塔通过棘轮驱动系统在过程和反应空气流之间旋转。

与填料塔一样,这种设计可以实现低露点,因为工艺和再活化空气回路之间的泄漏被最小化。

另外,由于床是分开的并且彼此密封,因此处理和再激活之间的压力差不是那么关键,因此可以以更有效的逆流模式布置气流
以更好地传热和传质。与旋转床一样,干燥剂的棘轮,半连续再活化在工艺侧提供了相对恒定的出口空气湿度条件,减少了填料塔单元中可能发生的“锯齿”效应。

以增加的机械复杂性为代价实现这些益处。因此,与旋转卧式床单元相比,立式床除湿器往往更昂贵,并且可能需要更多
维护。然而,一般来说,与在低露点下大量节省能量和性能相比,这些都是微小的限制。

旋转蜂窝

另一种除湿机设计使用旋转的Honeycombe®轮将干燥剂呈现给过程并重新激活气流。这有时被称为DEW(DEsiccant Wheel)除湿机。细碎的干燥剂浸渍在半陶瓷结构中,其外观类似于已经卷成轮子形状的瓦楞纸板。车轮在过程和重新激活的气流之间缓慢旋转。

处理空气流过由波纹形成的凹槽,结构中的干燥剂吸收空气中的水分。当干燥剂吸收水分时,它变得饱和并且其表面蒸汽压力升高,这对应于平衡图上点1 和点2 之间的变化。然后当车轮旋转到再激活气流中时,干燥剂被热反应空气加热,表面蒸气压升高,使干燥剂将其水分变成再活化空气。这是图上从第2点到第3点的变化。

在重新激活之后,热的干燥剂旋转回到处理空气中,其中一小部分处理空气冷却干燥剂,因此它可以从处理气流的余量中收集更多的水分。这是由平衡图上的点3和1之间的变化描述的冷却。

旋转Honeycombe®设计有几个优点。该struc¬ TURE非常轻巧,多孔。可以将不同种类的干燥剂(包括固体和液体)装入结构中,这样可以根据具体应用定制轮子。由于结构的凹槽类似于单独的干燥剂衬里的空气管道,即使在气流保持平滑的情况下,呈现在空气中的干燥剂表面积也最大化,与填充床相比降低了气压阻力。通过在同一轮中组合不同的干燥剂,可以实现低露点和高容量 – 通常是两个相互作用的目标。而且由于总旋转质量较低它的除湿能力,设计相当节能。该设计也非常简单,可靠且易于维护。

Honeycombe®除湿机的一个设计问题是旋转轮的成本。该结构具有能量效率,但与干燥干燥剂颗粒相比,生产成本更高。应注意确保车轮没有损坏。由于设计是环境压力应用中所有干燥剂除湿器配置中最广泛安装的,因此第一个成本显然与操作优势相平衡。

所有干燥剂除湿器几乎可以在任何适用于干燥剂除湿器的应用中使用。可以克服每种配置的局限性,并通过仔细的应用工程优化每种设计的优点。在特定的一组安装环境之外,不能对不同除湿器类型的性能限制或能量消耗量或机械可靠性做出确切陈述
应用工程而不是除湿器类型使除湿装置可靠,高效且初始成本低。

但是,工程师要问潜在的系统供应商有一些基本问题。这些包括:

• 安装成本

除湿器本身的成本可能只是安装成本的一小部分。由于不同的配置需要额外的设备,公用事业和工厂支持 – 如冷冻水,占地面积和天气保护 – 除湿机本身的成本不如完整安装的成本重要。

•     运营成本

与其操作和维护成本相比,机械系统的安装成本通常很小。运行除湿系统的主要成本是用于干燥剂和处理空气的再活化和冷却的热量。当设计利用这些公用事业的低成本能源时,它们通常可以在几个月内抵消已安装的成本差异,从而在该设备的典型15至30年寿命期间产生巨大的经济效益。

•显示出运行可靠性每个除湿器配置在不同的应用中表现不同。如果安装人员或供应商能够证明对相关应用中的设备行为有所了解,则最终用户可能会遇到困难。虽然每个安装不同的是,工程师没有很好地限制了“未知数量为他的项目。

•     设计假设

不同的工程师和制造商必须就给定的应用做出不同的假设。设备配置和尺寸的选择完全取决于这些假设。通常选择变化很大的原因是系统设计者可获得的完整或错误数据的结果。

将不同类型的除湿器放入透视是非常困难的,因为特定情况使得无法说明普遍准确的比较。考虑到这一点,接下来的图形试图显示除湿器类型之间的一般关系。

在冷却型除湿机中,DX,预包装单元通常以较小的尺寸提供,而当非常大的气流必须除湿时,冷冻液体类型更常见。在干燥剂类型中,液体喷雾型最常用于较大尺寸,而填充塔体积较小。更广泛应用的Honeycombe®装置可用于大多数尺寸。对于比此处所示更大的气流,大多数制造商使用较小的单元作为模块化组件来构建系统。处理超过250,000 cfm的除湿系统非常普遍。

冷却除湿机最常用于在较高湿度水平下除湿,而干燥剂单元用于较低水平控制。图3.19和3.20显示了与广泛应用相比的一些非常普遍的成本关系Honeycombe®干燥剂装置。但是,在任何特定情况下,成本关系可能与此处显示的典型模式有很大不同。

与其他系统相比,图形上更多的墨水意味着系统可以获得更多的资金。

空气离开接近饱和的冷却盘管 – 100%rh。干燥剂单元产生的空气在相对湿度方面非常干燥。每个都具有优势,取决于从系统输送空气的接近饱和度。

在许多情况下,干燥剂和基于冷却的除湿器都可以去除空气中的水分,因此出现了问题 – 使用哪种类型?就像在不同类型的干燥剂除湿机之间进行选择一样,这个问题没有简单的答案,但业内已经出现了一些常规指南:

•     冷却和基于干燥剂的除湿系统在一起使用时最为经济。这些技术相互补充,干燥剂的每种强度都涵盖了冷却系统的弱点,
反之亦然。

这两种技术在一起使用时效率最高,因此每种技术的优点都可以弥补另一种技术的局限性。

•     电力和热能成本的差异将决定在特定情况下干燥剂与基于冷却的除湿的最佳组合。如果热能便宜并且电力成本高,则经济学将倾向于使用干燥剂来去除大部分水分。如果功率低廉并且用于反应的热能成本高昂,则运营经济学将倾向于在项目中使用更多基于冷却的除湿。

•     基于冷却的除湿系统比高温和湿度水平的干燥剂更经济。它们很少用于在40°F露点以下干燥空气,因为冷凝水在线圈上冻结,降低了除湿能力。

•     在处理通风空气以建造使用冰蓄冷的HVAC系统时,干燥剂可能具有有用的优势。由于这些系统可在中等低露点(40至45°F)下输送空气,因此使用干燥剂系统对新鲜空气进行除湿可降低冷却系统的安装成本,并消除高空气和液体侧压降的深卷。这节省了相当多的风扇和泵能量。

•     干燥空气以产生低相对湿度时干燥剂特别有效,而将空气干燥至饱和空气条件时,基于冷却的除湿效率非常高。如果空气应该比进入机器时更干燥,但是在较低温度下仍然接近饱和,则基于冷却的除湿将是一个不错的选择。但是,如果期望的最终结果是空气处于远离饱和度 – 低相对湿度的条件下- 干燥剂单元将是理想的。

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